槽型金屬化半孔及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種槽型金屬化半孔，包括沿PCB板的厚度方向開設(shè)于其側(cè)壁上的半孔，半孔的孔徑為d，PCB板的厚度為h，于半孔的上端擴展形成定位槽，定位槽的長度、寬度、深度分別為X、Y、H，且X≥d，Y＞d/2，H＜h，半孔的孔壁上、定位槽的內(nèi)壁上設(shè)有呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層，其中，d、h、X、Y、H均為大于零的實數(shù)。槽型金屬化半孔由于增加了X、Y方向的焊接面，極大提高了孔壁的焊接強度、側(cè)壁焊接的耐機械外力能力，大幅提升焊接、裝配可靠性。本發(fā)明還公開一種槽型金屬化半孔的制作方法，通過該方法制作槽型金屬化半孔時，金屬層不易朝刀具旋轉(zhuǎn)方向卷曲，不會被拉脫、翹起、破損及銅刺殘留，有效改善焊接時的開路、短路問題，提高焊接可靠性。
【專利說明】槽型金屬化半孔及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及PCB板【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種PCB板的槽型金屬化半孔及其加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]半孔板是充分利用線路板的三維空間而在其側(cè)壁與電子元件導(dǎo)通或相連的一類特殊線路板產(chǎn)品，其半孔既保留了圓孔的導(dǎo)通功能，又可以利用半孔的孔壁進行焊接固定，實現(xiàn)了通過簡單方便的結(jié)構(gòu)來固定零件或者組件的功能。例如子母板，子板一般用于貼裝芯片，貼裝芯片后的子板作為一個組件再貼裝到母板上，為了實現(xiàn)這一結(jié)構(gòu)，需要在子板上加工出金屬化半孔，芯片管腳固定于該金屬化半孔內(nèi)，然后再一起焊接在母板上。
[0003]如圖1、圖2所示，傳統(tǒng)半孔板中，成型于基材層I'側(cè)壁的半孔2'的孔壁上形成有金屬化層3'，該金屬化層3'與孔壁的結(jié)合力有限，直接影響了側(cè)壁焊接抵抗機械外力的能力。另一方面，在成型半孔時，銑刀的旋轉(zhuǎn)方向都是順時針的，因此，當(dāng)?shù)毒呒庸さ紸點時，由于A點處金屬化層3'與基材層I'緊密相連，因此附著在孔壁上的金屬化層3'具有支撐，可防止金屬化層3'在加工時的延伸以及與孔壁的分離，保證此處加工后不會產(chǎn)生銅刺殘留；而當(dāng)?shù)毒呒庸さ紹點時，由于此處附著在孔壁上的金屬化層3'沒有任何支撐，刀具向前運轉(zhuǎn)過程中，受外力影響金屬化層3'容易朝刀具旋轉(zhuǎn)方向卷曲，導(dǎo)致金屬化層3'被拉脫、翹起、破損以及銅刺殘留，這些都將直接影響客戶的安裝及使用；另外，殘留在半孔內(nèi)的銅絲在焊接過程中，容易出現(xiàn)焊點不牢、虛焊、橋接短路等問題。
[0004]因此，有必要提供一種能有效避免孔壁金屬層與半孔孔壁分離、提高半孔壁焊接強度的半孔結(jié)構(gòu)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能有效避免孔壁金屬層與半孔孔壁分離、提高半孔壁焊接強度的半孔結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種能有效避免孔壁金屬層與半孔孔壁分離、提高半孔壁焊接強度的半孔結(jié)構(gòu)的制作方法。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:提供一種槽型金屬化半孔，其設(shè)于PCB板的側(cè)壁處，所述槽型金屬化半孔包括半孔，所述半孔沿所述PCB板的厚度方向開設(shè)于所述PCB板的側(cè)壁上，所述半孔的孔徑為d，所述PCB板的厚度為h，于所述半孔的上端擴展形成定位槽，所述定位槽的長度、寬度、深度分別為X、Y、H，且X彡d，Y > d/2, H < h，所述半孔的孔壁上、所述定位槽的內(nèi)壁上設(shè)有呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層，其中，d、h、X、Y、H均為大于零的實數(shù)。
[0008]較佳地，所述金屬層為銅材質(zhì)。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明的槽型金屬化半孔，于半孔的上端擴展形成定位槽，并于半孔的孔壁、定位槽的內(nèi)壁上設(shè)置呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層，定位槽的內(nèi)壁上的金屬層，增加了槽型金屬化半孔在X、Y方向的焊接面，故極大提高了槽型金屬化半孔孔壁的焊接強度，提高側(cè)壁焊接的耐機械外力能力，從而大幅提升焊接、裝配的可靠性。
[0010]對應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種槽型金屬化半孔的制作方法，其中，所述槽型金屬化半孔包括相連通的半孔及定位槽，所述槽型金屬化半孔的制作方法包括如下步驟:
[0011](I)提供待加工的PCB板，所述待加工的PCB板上貫穿地開設(shè)有通孔，且所述通孔的孔徑為山所述通孔的孔高為h，其中，所述d、h均為大于零的實數(shù)；
[0012](2)確定所述定位槽的尺寸，其中，所述定位槽的長度、寬度、深度分別為X、Y、H，且X彡d，Y > d/2，H < h，其中，所述X、Y、H均為大于零的實數(shù)；
[0013](3)根據(jù)所述定位槽的尺寸得出初始定位槽的尺寸，所述初始定位槽的長度、寬度、深度分別為2Y、X、H;
[0014](4)對所述PCB板上的通孔通過深銑進行擴大，從而形成所述初始定位槽；
[0015](5)金屬化所述初始定位槽及所述通孔使二者的內(nèi)壁上形成呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層；
[0016](6)使用塞孔物質(zhì)對所述初始定位槽及所述通孔進行填充；
[0017](7)沿所述初始定位槽的長度方向切去所述通孔的一半從而得到所述槽型金屬化半孔。
[0018]較佳地，所述步驟(6)之前還包括對所述PCB板上的銅層進行蝕刻的步驟，所述銅層蝕刻后形成線路層。
[0019]較佳地，所述步驟(7)之前還包括如下步驟:對所述塞孔物質(zhì)進行烘烤使其硬化成型為一體。
[0020]較佳地，所述步驟(7)之后還包括如下步驟:通過酸液或堿液浸泡所述PCB板以去除所述塞孔物質(zhì)。
[0021]較佳地，所述金屬層為銅材質(zhì)。
[0022]較佳地，所述塞孔物質(zhì)為樹脂、無機填料、單組份物質(zhì)或多組分混合物。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明的槽型金屬化半孔的制作方法，首先對PCB板上的通孔通過深銑進行擴大得到初始定位槽，然后金屬化初始定位槽及通孔使二者的內(nèi)壁上形成呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層；然后在成型槽型金屬化半孔前，使用塞孔物質(zhì)對初始定位槽及通孔進行填充并對塞孔物質(zhì)進行烘烤使其硬化成型為一體，然后切去通孔的一半從而得到所述槽型金屬化半孔；最后再通過酸液或堿液浸泡PCB板以去除所述塞孔物質(zhì)。由于在初始定位槽、通孔內(nèi)填充有塞孔物質(zhì)，因此，在成型槽型金屬化半孔時，通孔的孔壁上的金屬層各點均有物理支撐，金屬層不易朝刀具旋轉(zhuǎn)方向卷曲，可有效避免孔壁上的金屬層被拉托、翹起、破損及銅刺殘留，從而可避免由此導(dǎo)致的開路、短路問題。而半孔的孔壁、定位槽的內(nèi)壁上設(shè)置有呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層，定位槽內(nèi)壁上的金屬層增加了槽型金屬化半孔在X、Y方向的焊接面，由于定位槽在Χ、Υ方向上的焊接定位，極大提高了槽型金屬化半孔孔壁的焊接強度，提高側(cè)壁焊接耐機械外力能力，大幅提升了槽型金屬化半孔的焊接、裝配可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中槽型金屬化半孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是圖1的截面示意圖。
[0026]圖3是本發(fā)明槽型金屬化半孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4是本發(fā)明槽型金屬化半孔的制作方法的流程圖。
[0028]圖5是本發(fā)明形成有通孔的PCB板的剖視圖。
[0029]圖6是圖5通過深銑進行擴大后的剖視圖。
[0030]圖7是圖6進行金屬化通孔及初始定位槽后的剖視圖。
[0031]圖8是對圖7中的銅層進行蝕刻后的剖視圖。
[0032]圖9是圖8填充塞孔物質(zhì)后的剖視圖。
[0033]圖10是依本發(fā)明槽型金屬化半孔的制作方法得出的槽型金屬化半孔的剖視圖。

【具體實施方式】
[0034]現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。
[0035]如圖3、圖10所示，本發(fā)明所提供的槽型金屬化半孔2，其設(shè)于PCB板I的側(cè)壁處，所述槽型金屬化半孔2包括半孔21，所述半孔21沿PCB板I的厚度方向開設(shè)于所述PCB板I的側(cè)壁上，所述半孔21的孔徑為d，所述PCB板I的厚度為h，于所述半孔21的上端擴展形成定位槽22，所述定位槽22的長度、寬度、深度分別為X、Y、H，且X彡d，Y > d/2, H < h，所述半孔21的孔壁上、所述定位槽22的內(nèi)壁上設(shè)有呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層，其中，d、h、X、Y、H均為大于零的實數(shù)。
[0036]優(yōu)選地，所述金屬層3為銅材質(zhì)，從而使金屬層3與PCB板I內(nèi)的銅制的內(nèi)線路層具有更好的連接性，從而提高其連接的穩(wěn)定性和導(dǎo)電性。
[0037]由于本發(fā)明的槽型金屬化半孔2，于半孔21的上端擴展形成定位槽22，并于半孔21的孔壁、定位槽22的內(nèi)壁上設(shè)置呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層3，定位槽22的內(nèi)壁上的金屬層3，增加了槽型金屬化半孔2在X、Y方向的焊接面，故極大提高了槽型金屬化半孔2的孔壁的焊接強度，提高側(cè)壁焊接的耐機械外力能力，從而大幅提升焊接、裝配的可靠性。
[0038]如圖4所示，下面對本發(fā)明槽型金屬化半孔的制作方法進行說明，其中，通過該方法制作得到的槽型金屬化半孔包括相連通的半孔及定位槽，所述槽型金屬化半孔的制作方法包括如下步驟:
[0039]步驟SOl:提供待加工的PCB板，所述待加工的PCB板上貫穿地開設(shè)有通孔，且所述通孔的孔徑為d，所述通孔的孔高為h，其中，所述d、h均為大于零的實數(shù)；
[0040]步驟S02:確定所述定位槽的尺寸，其中，所述定位槽的長度、寬度、深度分別為X、Y、H，且X彡d，Y > d/2，H < h，其中，所述X、Y、H均為大于零的實數(shù)；
[0041]步驟S03:根據(jù)所述定位槽的尺寸得出初始定位槽的尺寸，所述初始定位槽的長度、寬度、深度分別為2Y、X、H;
[0042]步驟S04:對所述PCB板上的通孔通過深銑進行擴大，從而形成所述初始定位槽；
[0043]步驟S05:金屬化所述初始定位槽及所述通孔使二者的內(nèi)壁上形成呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層；
[0044]步驟S06:使用塞孔物質(zhì)對所述初始定位槽及所述通孔進行填充；
[0045]步驟S07:對所述塞孔物質(zhì)進行烘烤使其硬化成型為一體；
[0046]步驟S08:沿所述初始定位槽的長度方向切去所述通孔的一半從而得到所述槽型金屬化半孔；
[0047]步驟S09:通過酸液或堿液浸泡所述PCB板以去除所述塞孔物質(zhì)。
[0048]較佳地，所述步驟S06之前還包括對所述PCB板上的銅層進行蝕刻的步驟，所述銅層蝕刻后形成線路層。
[0049]優(yōu)選地，所述金屬層為銅材質(zhì)，從而使金屬層與PCB板內(nèi)的銅制的內(nèi)線路層具有更好的連接性，從而提高其連接的穩(wěn)定性和導(dǎo)電性。
[0050]優(yōu)選地，所述塞孔物質(zhì)為樹脂、無機填料、單組份物質(zhì)或多組分混合物等，所述塞孔物質(zhì)的共性是可以烘烤硬化成型，成型后可以通過酸液或堿液浸泡予以去除，本發(fā)明一種具體的實施方式中，塞孔物質(zhì)采用油墨，因此，通過熱烤型堿溶液即可除去所述油墨，當(dāng)然，本發(fā)明的塞孔物質(zhì)并不以油墨為限。
[0051]下面結(jié)合圖3-圖10所示，對本發(fā)明槽型金屬化半孔2的制作過程進行描述。
[0052]首先提供一經(jīng)過開料、鉆孔、磨板處理后的待加工的PCB板I，所述待加工的PCB板I上貫穿地開設(shè)有通孔4，且所述通孔4的孔徑為d，所述通孔4的孔高為h，d、h均為大于零的實數(shù)，如圖5所示；另外PCB板I上還具有銅層6，該銅層6用于蝕刻形成線路層(詳見后述)。
[0053]然后確定需要加工的槽型金屬化半孔2的定位槽22的尺寸，其中，所述定位槽22的長度、寬度、深度分別為X、Y、H，且X彡(1，￥>(1/2，!1<11，乂、￥、!1均為大于零的實數(shù)；gp定位槽22的長度要大于或等于通孔4的直徑，定位槽22的寬度至少大于定位槽22的通孔4的半徑，參閱圖3 ;再根據(jù)所述定位槽22的尺寸得出初始定位槽5的尺寸，所述初始定位槽5的長度、寬度、深度分別為2Y、X、H。
[0054]接著，對所述PCB板I上的通孔4通過深銑進行擴大，從而在通孔4的上端擴展形成所述初始定位槽5，該始定位槽5的長度、寬度、深度分別為2Y、X、H，結(jié)合圖3、圖6所示。
[0055]然后金屬化初始定位槽5及通孔4并使二者的內(nèi)壁上形成呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層3 ;并對所述PCB板I上的銅層6進行蝕刻，所述銅層6蝕刻后形成線路層6a，參看圖7，圖8所示。
[0056]接下來使用塞孔物質(zhì)7對初始定位槽5及通孔4進行填充，并對塞孔物質(zhì)7進行烘烤使其硬化成型為一體，如圖9所示；再沿所述初始定位槽5的長度方向切去所述通孔4的一半從而得到所述槽型金屬化半孔2，即沿圖9中直線LL所在平面將通孔4切分為二，其中，直線LL經(jīng)過初始定位槽5的長度邊2Y的中心處并與之垂直，因此直線LL所在平面經(jīng)過通孔4的直徑并垂直于初始定位槽5的長度邊，切分后PCB板I被一分為二，從而得到兩個相對稱的槽型金屬化半孔2 ;由于初始定位槽5及通孔4內(nèi)填充有塞孔物質(zhì)7，因此，在切去所述通孔4的一半時，通孔4的孔壁上的金屬層3各點均有物理支撐，金屬層3不易朝刀具旋轉(zhuǎn)方向卷曲，可有效避免孔壁上的金屬層3被拉托、翹起、破損及銅刺殘留，從而可避免由此導(dǎo)致的開路、短路問題。
[0057]最后再通過酸液或堿液浸泡所述PCB板I以去除所述塞孔物質(zhì)7，從而得到槽型金屬化半孔2 (參看圖3)，且該槽型金屬化半孔2的通孔21的內(nèi)壁、定位槽22的內(nèi)壁上均成型有呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層3，如圖10所示。
[0058]結(jié)合圖3-圖10所示，由于本發(fā)明的槽型金屬化半孔2的制作方法，首先對PCB板I上的通孔4通過深銑進行擴大得到初始定位槽5，然后金屬化初始定位槽5及通孔4使二者的內(nèi)壁上形成呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層3 ;然后在成型所述槽型金屬化半孔2前，使用塞孔物質(zhì)7對初始定位槽5及通孔4進行填充并對塞孔物質(zhì)7進行烘烤使其硬化成型為一體，然后切去通孔4的一半從而得到所述槽型金屬化半孔2 ;最后再通過酸液或堿液浸泡PCB板I以去除所述塞孔物質(zhì)7。由于在初始定位槽5、通孔4內(nèi)填充有塞孔物質(zhì)7，因此，在成型槽型金屬化半孔2時，通孔4的孔壁上的金屬層3各點均有物理支撐，金屬層3不易朝刀具旋轉(zhuǎn)方向卷曲，可有效避免孔壁上的金屬層3被拉托、翹起、破損及銅刺殘留，從而可避免由此導(dǎo)致的開路、短路問題。而半孔21的孔壁、定位槽22的內(nèi)壁上設(shè)置有呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層3，定位槽22的內(nèi)壁上的金屬層增加了槽型金屬化半孔2在X、Y方向的焊接面，由于定位槽22在X、Y方向上的焊接定位，極大提高了槽型金屬化半孔2孔壁的焊接強度，提高側(cè)壁焊接耐機械外力能力，大幅提升了槽型金屬化半孔的焊接、裝配可靠性。
[0059]本發(fā)明所涉及的PCB板I的具體結(jié)構(gòu)、工作原理以及本發(fā)明的制作方法所涉及的具體尺寸所允許的誤差均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的，在此不再作詳細的說明。
[0060]以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種槽型金屬化半孔，設(shè)于PCB板的側(cè)壁處，其特征在于，所述槽型金屬化半孔包括半孔，所述半孔沿所述PCB板的厚度方向開設(shè)于所述PCB板的側(cè)壁上，所述半孔的孔徑為d，所述PCB板的厚度為h，于所述半孔的上端擴展形成定位槽，所述定位槽的長度、寬度、深度分別為X、Y、H，且X彡d，Y > d/2, H < h，所述半孔的孔壁上、所述定位槽的內(nèi)壁上設(shè)有呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層，其中，d、h、X、Y、H均為大于零的實數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的槽型金屬化半孔，其特征在于，所述金屬層為銅材質(zhì)。
3.一種槽型金屬化半孔的制作方法，其中，所述槽型金屬化半孔包括相連通的半孔及定位槽，其特征在于，包括如下步驟: (1)提供待加工的PCB板，所述待加工的PCB板上貫穿地開設(shè)有通孔，且所述通孔的孔徑為d，所述通孔的孔高為h，其中d、h均為大于零的實數(shù)； (2)確定所述定位槽的尺寸，其中，所述定位槽的長度、寬度、深度分別為X、Y、H，且X彡d，Y > d/2，H < h，其中X、Y、H均為大于零的實數(shù)； (3)根據(jù)所述定位槽的尺寸得出初始定位槽的尺寸，所述初始定位槽的長度、寬度、深度分別為2Y、X、H; (4)對所述PCB板上的通孔通過深銑進行擴大，從而形成所述初始定位槽； (5)金屬化所述初始定位槽及所述通孔使二者的內(nèi)壁上形成呈一體式結(jié)構(gòu)的金屬層； (6)使用塞孔物質(zhì)對所述初始定位槽及所述通孔進行填充； (7)沿所述初始定位槽的長度方向切去所述通孔的一半從而得到所述槽型金屬化半孔。
4.如權(quán)利要求3所述的槽型金屬化半孔的制作方法，其特征在于，所述步驟(6)之前還包括對所述PCB板上的銅層進行蝕刻的步驟，所述銅層蝕刻后形成線路層。
5.如權(quán)利要求3所述的槽型金屬化半孔的制作方法，其特征在于，所述步驟(7)之前還包括如下步驟:對所述塞孔物質(zhì)進行烘烤使其硬化成型為一體。
6.如權(quán)利要求3所述的槽型金屬化半孔的制作方法，其特征在于，所述步驟(7)之后還包括如下步驟:通過酸液或堿液浸泡所述PCB板以去除所述塞孔物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求3所述的槽型金屬化半孔的制作方法，其特征在于，所述金屬層為銅材質(zhì)。
8.如權(quán)利要求3所述的槽型金屬化半孔的制作方法，其特征在于，所述塞孔物質(zhì)為樹脂、無機填料、單組份物質(zhì)或多組分混合物。
【文檔編號】H05K3/42GK104168712SQ201410413477
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】鄒傳旺, 鄭軍 申請人:廣東生益科技股份有限公司